Soil Monitoring – Smart Agricultural Sensor Network

土壤監測——智慧農業感測器網路

行動物聯網雲端縮時應用方案

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物聯網土壤監測使用技術，使農民和生產者能夠最大限度地提高產量、減少疾病，並優化資源。物聯網感測器可以測量土壤溫度、NPK、體積含水量、光合輻射、土壤水勢和土壤氧含量。然後將來自物聯網感測器的數據傳輸回中心點（或雲）進行分析、可視化和趨勢分析。

然後可以使用由此產生的數據來優化農業操作、辨識趨勢，並對條件進行細微調整，以最大限度地提高作物產量和品質。物聯網在農業中的應用被稱為智慧農業（或智能農業），物聯網是精準農業的核心組成部分。

我可以使用智慧農業/物聯網感測器測量什麼？

智慧農業專注於土壤、天氣和作物條件。鑑於天氣和灌溉的重要性，許多智慧農業解決方案與智慧環境（空氣質量）和智慧水（污染、濁度、營養素）相結合，形成完整的解決方案。下面列出了最常見的物聯網感測器：

土壤溫度

土壤溫度是影響地下植物活動的重要因素，影響根的生長、呼吸、氮的分解和礦化。物聯網感測器可以通過測量氣溫和其他因素來估計土壤溫度；然而，最準確的測量是使用埋在土壤中的探頭。

根據相關植物的根部結構，可以在不同深度安裝多個探頭。可以使用使用紅外技術的不同類型的物聯網傳感器監測地表土壤溫度。

土壤溫度。
非接觸表面溫度。

土壤濕度

也可以使用帶有電極的埋地探頭，來監測土壤的水分含量。在水文學中，土壤科學和農業水分含量在土壤化學、植物生長和地下水補給中，起著非常重要的作用。由於以下幾個原因，土壤水分含量非常重要：

土壤中的水是所有作物和植物的關鍵營養素。
水是光合作用的重要組成部分。
作物產量在很大程度上受到土壤中水的可用性的影響。
土壤水分是植物生長所需可溶性食物養分的重要載體。
土壤水分有助於調節土壤溫度。

土壤科學是一個複雜的領域，足以說明；它超出了本文的範圍！Libelium 的物聯網和智慧農業技術可以衡量以下內容：

土壤濕度（3 x 深度）
電導率。
體積含水量。
土壤水勢。

太陽輻射

物聯網感測器可以測量在光合作用中，發揮重要作用的不同類型的太陽輻射。除了基本的勒克斯光照水平外，物聯網還可以測量以下內容：

太陽能 – 光合作用有效輻射。
太陽能 - 紫外線。
太陽能——短波。

太陽輻射會對植物生長產生真正的影響，物聯網使你能夠監控太陽水準，以了解相關性和趨勢。

天氣

吉爾氣象站 — 氣象站提供與天氣狀況相關的豐富數據 —— 這在關聯模式和相關數據時很重要。

降雨/降水、風、濕度和大氣壓力，都在植物生長中起著非常重要的作用。我們的智慧農業系統支持多個先進的氣象站。氣象站和土壤感測器，讓你可以 360 度全方位了解你的農業經營情況。物聯網氣象站可以測量以下內容：

降水（光學和翻斗測量）。
溫度。
濕度。
空氣壓力。
風速。
風向。

NPK 土壤感測器

氮、磷和鉀（鉀肥）感測器在市場上相對較新，但提供了一種可以使用物聯網感測器，測量這些關鍵土壤養分的方法。NPK IoT 感測器使用各種技術，但 TDR 是這些感測器使用的常用方法。NPK 感測器支持將 RS485 整合到 IoT 解決方案中，包括 LoRaWAN 和數據記錄器。

組合式 NPK 感測器可以測量：

氮
磷
鉀
酸鹼度
歐共體
溫度
水分

注意： NPK 感測器處於開發階段，這些感測器的準確度/靈敏度因供應商而異。MTG 正在幫助試驗一些下一代 NPK 感測器，有望提高這些感測器的精度。

其他測量

我們支持許多其他用於農業的物聯網感測器，並且在特定的利基場景中很有價值。雖然不是土壤監測，但它們增強了任何物聯網佈署。這些額外的感測器包括：

蒸汽壓力
土壤含氧量。
葉和流芽溫度。
葉濕。
樹幹、莖和果徑。

物聯網和智慧農業的無線通信

物聯網解決方案的一個主要優勢是提供廣泛的無線通信選項。物聯網不僅限於行動覆蓋廣泛的城市地區；支持 LoRaWAN、4G、Zigbee、Sigfox、WIFI 和衛星意味著智慧農業/農業解決方案適用於城市、農村和非常偏遠的環境。物聯網系統的低功耗特性意味著節點和感測器可以由電池、太陽能或其他可再生能源供電。